นักธรณีวิทยารู้โครงสร้างภายในของโลกได้อย่างไร
นักธรณีวิทยารู้โครงสร้างภายในของโลกได้อย่างไร
ศึกษาจากคลื่นแผ่นดินไหว P-wave และ S-wave โดย – P-wave เคลื่อนที่ผ่านได้ทั้งตัวกลางที่เป็นของแข็งและของเหลว – S-wave เดินทางผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็ง แต่คลื่นทั้งสองมีการหักเหเมื่อผ่านตัวกลางชนิดต่างๆ – เมื่อเครื่องมือส่งและรับคลื่นที่วิ่งลงไปใต้โลก โดยรู้ความเร็วและระยะเวลาเดินทางของคลื่นก็คำนวณหาระยะทางหรือความลึกได้ เพราะคลื่นจะมีความเร็ว การหักเห และการสะท้อนในตัวกลางต่างๆ กัน เมื่อส่งคลื่นเข้าไปที่จุดหนึ่งของโลกและรับสัญญาณกลับจะพบว่า 1. ในช่วง 5-35 กิโลเมตรแรกคลื่นทั้งสองทะลุผ่านได้ ด้วยความเร็วหนึ่ง แต่พอถึง กม. ที่ 5 -35 คลื่นทั้งสองจะหักเห ซึ่งเมื่อคำนวณไปมาแล้ว คลื่นทะลุผ่านของแข็งประเภท Sial และ Sima ก็คือแร่ที่มีความหนาแน่นปานกลางใกล้ผิวโลกถึงหนักกว่าเล็กน้อยจึงสรุปว่า นี่คือ เปลือกโลกหนา 5-35 กิโลเมตร และลึกลงไปกว่านั้นจะเป็นอะไรที่มีคุณสมบัติต่างจากเปลือกโลก 2. ในช่วง 35-2880 กิโลเมตร คลื่นทั้งสองทะลุผ่านได้ ด้วยความเร็วสูงขึ้นผิดปกติจาก 5-35 กิโลเมตรเดิม การหักเหของคลื่นทั้งสองมีเล็กน้อยในช่วงต้นๆ และต่อเนื่องจนถึง กม. ที่ 2880จะมีการหักเหมุมอีกครั้ง พร้อมความเร็วของ P-wave สูงขึ้นผิดปกติ และการสะท้อนของคลื่น S-Wave คือสรุปว่านี่คือเนื้อโลก ซึ่งมีของแข็งประเภทเหล็กมากขึ้น ความหนาแน่นสูงขึ้น โดยที่รอยต่อกับชั้นเปลือกโลกมีลักษณะของแข็งกึ่งของเหลวอยู่ประมาณกิโลเมตรที่ 70-150 และ กม.ที่ 2880 เป็นอะไรที่เป็นชั้นใหม่แล้ว 3. ในช่วง 2880-3600 กิโลเมตร (รัศมี) ปรากฏว่าคลื่น S-wave สะท้อนกลับหมด ในขณะที่คลื่น P-wave ผ่านได้ด้วยอัตราเร็วสูง จึงสรุปได้เลยว่าในชั้นนี้ต้องมีของเหลวอยู่ข้างนอกแน่นอน แต่เมื่อดูคลื่น P-wave พบว่ามีการหักเหตรงกลางประมาณ กม.ที่ 3200 ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีอีกชั้นหนึ่ง เมื่อตรวจดูมุมหักเหแล้ว น่าจะเป็นของแข็งที่มีคุณสมบัติเดียวกับของเหลว จึงสรุปได้ว่านี่คือแกนโลกซึ่งประกอบด้วย 2 ชั้น คือชั้นนอกเป็นของเหลวและชั้นในเป็นของแข็ง ทั้งสองชั้นมีความหนาแน่นสูงมากและประกอบด้วยธาตุหนักๆ เช่นเหล็ก นิกเกิลสูง และมีความดันสูงมากๆ ดังนั้นชั้นแก่นโลกที่มีชั้นนอกเป็นของเหลวแต่ชั้นในเป็นของแข็งจึงมี P-wave เท่านั้นที่ผ่านได้ การศึกษาจึงใช้เครื่องมือส่งและรับคลื่นที่วิ่งลงไปใต้โลก รู้ความเร็วและระยะเวลาเดินทางของคลื่นก็คำนวณหาระยะทางหรือความลึกได้ เพราะคลื่นจะมีความเร็ว การหักเห และการสะท้อนในตังกลางต่างๆแตกต่างกัน